一种汽车自动驾驶仪执行机构制造技术

本发明专利技术公开了一种汽车自动驾驶仪执行机构，包括转向部分、制动部分、通信模块，所述转向部分包括固定平台、转向驱动装置、电磁离合装置；所述转向部分包括固定平台、转向驱动装置、电磁离合装置，转向驱动装置以转动副与固定平台组成平面四连杆机构，转向电磁离合装置固定在转向驱动装置上。制动部分包括制动驱动装置，与转向部分类似的电磁离合装置。本发明专利技术可代替驾驶员自主可靠完成驾驶任务，且在驾驶过程中能够与驾驶员之间实现驾驶任务切换，使车辆实现自动驾驶，还能够适应不同类型，不同型号的车辆，在不对车辆进行改造的基础上，就可安装在车辆上，且不会影响安全气囊的正常使用。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车自动驾驶仪执行机构
本专利技术涉及一种能够代替驾驶员自主完成驾驶任务的装置，具体涉及一种汽车自动驾驶仪执行机构，属于汽车自动驾驶装置领域。
技术介绍
自2008年以来我国汽车保有量快速上升，车辆交通事故也急剧上升，对人们生命财产安全造成了巨大危害。据联合国《道路安全全球现状报告2015》显示，道路交通死亡人数目前趋于稳定，2013年时为125万人；导致交通事故的主要原因是超速、酒后驾驶等不当驾驶行为。因此在《中国制造2025》中明确提出汽车智能化的要求。因此需要汽车自动驾驶仪来代替人们完成驾驶任务，以确保行驶安全，此外可以节能减排，提高经济性。国内的申请公布号为CN102393308A，名称为“用于汽车试验的驾驶机器人”的专利。其包括油门机械腿，制动机械腿，离合器机械腿和换挡机械手，其能够完成车辆的自动驾驶。但其结构复杂，能耗大，维修麻烦且体积较大占用了驾驶员的位置，并且驾驶过程中无法实现驾驶机器人与驾驶员之间的切换。国内的申请公布号为CN102637058A，名称为“自动驾驶机器人”的专利。其躯体部分包括能够前后移动的水平滑动平台、用于转向的机械手和用于制动、加速的机械腿。其能够适应不同高度和大小的方向盘的车辆。但其结构复杂、体积大，可靠性低，无法实现驾驶机器人与驾驶员之间的任务切换。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种汽车自动驾驶仪执行机构，其可代替驾驶员自主可靠完成驾驶任务，且在驾驶过程中能够与驾驶员之间实现驾驶任务切换，使车辆实现自动驾驶，还能够适应不同类型，不同型号的车辆，在不对车辆进行改造的基础上，就可安装在车辆上，且不会影响安全气囊的正常使用。本专利技术的技术方案如下，结合附图：一种汽车自动驾驶仪执行机构，包括转向部分、制动部分、通信模块，所述转向部分包括固定平台、转向驱动装置、电磁离合装置；所述转向部分包括固定平台、转向驱动装置、电磁离合装置，转向驱动装置以转动副与固定平台组成平面四连杆机构，转向电磁离合装置固定在转向驱动装置上；所述转向驱动装置包括转向电机固定架11、与减速器一体化的转向电机10、转向驱动齿轮12、转向驱动齿轮复位弹簧13、齿圈1，转向电机10固定在转向电机固定架11上，转向驱动齿轮12套接在转向电机10的驱动轴上，转向驱动齿轮复位弹簧13压紧在转向驱动齿轮12上，齿圈1固定在方向盘上并与转向驱动齿轮12啮合。进一步地，所述固定平台包括二号连杆4、一号支架8、三号连杆7、一号连杆6、螺纹套筒5，三号连杆7、一号支架8、一号连杆6依次铰接，二号连杆4与三号连杆7通过螺纹套筒5连接，一号支架8固定在汽车中控面板上，二号连杆4及一号连杆6均与所述转向驱动装置转动连接。进一步地，所述转向电磁离合装置包括一号电磁铁19、一号拨叉17、一号拨叉复位弹簧18、一号拨叉销16，一号电磁铁19固定在转向电机固定架11上，一号拨叉17与一号电磁铁19之间连接部分开有滑槽，一号拨叉复位弹簧18位于转向电机固定架11与一号拨叉17之间，一号拨叉17底端通过转动副与所述转向驱动装置的转向驱动齿轮12连接，一号拨叉销16转动连接在一号拨叉17上，一号拨叉17可绕一号拨叉销16定轴转动。进一步地，所述转向驱动装置还包括角速度传感器9，角速度传感器9连接在转向电机10前端。进一步地，所述制动部分包括制动驱动装置及制动电磁离合装置，制动电磁离合装置固定在制动驱动装置上；所述制动驱动装置包括与减速器一体化的制动电机30、制动电机固定架22、牙嵌离合器26、钢丝轮24、钢丝轮复位弹簧23，制动电机固定架22固定在驾驶室下的底盘上，制动电机30固定在制动电机固定架22上，牙嵌离合器26固定在制动电机30的驱动轴上，钢丝轮24与牙嵌离合器26啮合并空套在制动电机30的驱动轴上，钢丝轮复位弹簧23紧压在钢丝轮24上。进一步地，所述制动电磁离合装置包括二号电磁铁29、二号拨叉复位弹簧28、二号拨叉27、二号拨叉销25，二号电磁铁29固定在制动电机固定架22上，二号拨叉27与二号电磁铁29之间连接部分开有滑槽，二号拨叉27底端通过转动副与所述制动驱动装置的钢丝轮24连接，二号拨叉复位弹簧28位于制动电机固定架22与二号拨叉27之间，二号拨叉销25转动连接在二号拨叉27上，二号拨叉可绕二号拨叉销25定轴转动。进一步地，所述通信模块包括控制器、控制器信号发生器、控制器信号接收器、转向部分信号发生器、转向部分信号接收器、制动部分信号发生器、制动部分信号接收器，控制器分别与控制器信号发生器及控制器信号接收器通信连接，控制器信号发生器同时与转向部分信号接收器及制动部分信号接收器通信连接，转向部分信号发生器及制动部分信号发生器分别与控制器信号接收器通信连接。本专利技术同时提供一种汽车自动驾驶仪，包括环境感知单元、路径规划单元、路径跟踪单元、控制单元以及执行机构，所述执行机构包括转向部分、制动部分、通信模块；环境感知将汽车外部环境即交通状况告知路径规划单元；路径规划单元计算汽车行驶最佳路径并将汽车行驶最佳路径告知控制单元；控制单元根据汽车自身速度以及位置姿态等参数，向执行机构的控制部分发送控制指令；路径跟踪单元根据汽车实际的行驶路径对汽车自动驾驶仪实现反馈控制。本专利技术所达到的有益效果是：能够代替驾驶员自主完成驾驶任务，并且能够在驾驶过程中实现与驾驶员之间的驾驶任务切换，提供更多的驾驶方式选择。执行单元转向部分与制动部分与控制器采用通信模块联接，在保证数据传输速度和精度的情况下，便于自动驾驶仪执行机构在车辆上的布置，能够适应不同类型，不同型号的车辆，具有更强的适应性，且不对原车辆进行改造，不影响安全气囊的正常使用。且本专利技术结构简单，便于控制，体积小。另外本专利技术采用反馈控制，能够减少系统误差，使车辆按照预定轨迹行驶。附图说明图1是转向部分的主视图图2是转向电机总成的主视图图3是制动部分的主视图图4是通信模块框图其中：1-齿圈，2-一号电机固定夹，3-二号电机固定夹，4-二号连杆，5-螺纹套筒，6-一号连杆，7-三号连杆，8-一号支架，9-角速度传感器，10-转向电机，11-转向电机固定架，12-转向驱动齿轮，13-转向驱动齿轮复位弹簧，14-一号弹簧座，15-一号套筒，16-一号拨叉销，17-一号拨叉，18-一号拨叉复位弹簧，19一号电磁铁，20-二号套筒，21-二号弹簧座，22-制动电机固定架，23-钢丝轮复位弹簧，24-钢丝轮，25-二号拨叉销，26-牙嵌离合器，27-二号拨叉，28-二号拨叉复位弹簧，29-二号电磁铁，30-制动电机，31-底座，32-线位移传感器具体实施方式以下将结合附图对本专利技术提出的一种汽车自动驾驶仪实施例进行详细描述。一种汽车自动驾驶仪执行机构，包括转向部分、制动部分、通信模块。参见图1、图2所示的转向电机总成，转向部分包括固定平台、转向驱动装置、转向电磁离合装置，固定平台包括二号连杆4、一号支架8、三号连杆7、一号连杆6、螺纹套筒5、一号电机固定夹2、二号电机固定夹3，转向驱动装置包括转向电机固定架11、与减速器一体化的转向电机10、转向驱动齿轮12、转向驱动齿轮复位弹簧13、一号弹簧座14、齿圈1、角速度传感器9、一号套筒15，转向电磁离合装置包括一号电磁铁19、一号拨叉1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车自动驾驶仪执行机构，其特征在于，包括转向部分、制动部分、通信模块，所述转向部分包括固定平台、转向驱动装置、电磁离合装置；所述转向部分包括固定平台、转向驱动装置、电磁离合装置，转向驱动装置以转动副与固定平台组成平面四连杆机构，转向电磁离合装置固定在转向驱动装置上；所述转向驱动装置包括转向电机固定架(11)、与减速器一体化的转向电机(10)、转向驱动齿轮(12)、转向驱动齿轮复位弹簧(13)、齿圈(1)，转向电机(10)固定在转向电机固定架(11)上，转向驱动齿轮(12)套接在转向电机(10)的驱动轴上，转向驱动齿轮复位弹簧(13)压紧在转向驱动齿轮(12)上，齿圈(1)固定在方向盘上并与转向驱动齿轮(12)啮合。

【技术特征摘要】
1.一种汽车自动驾驶仪执行机构，其特征在于，包括转向部分、制动部分、通信模块，所述转向部分包括固定平台、转向驱动装置、电磁离合装置；所述转向驱动装置以转动副与固定平台组成平面四连杆机构，转向电磁离合装置固定在转向驱动装置上；所述固定平台包括二号连杆(4)、一号支架(8)、三号连杆(7)、一号连杆(6)、螺纹套筒(5)，三号连杆(7)、一号支架(8)、一号连杆(6)依次铰接，二号连杆(4)与三号连杆(7)通过螺纹套筒(5)连接，一号支架(8)固定在汽车中控面板上，二号连杆(4)及一号连杆(6)均与所述转向驱动装置转动连接；所述转向驱动装置包括转向电机固定架(11)、与减速器一体化的转向电机(10)、转向驱动齿轮(12)、转向驱动齿轮复位弹簧(13)、齿圈(1)，转向电机(10)固定在转向电机固定架(11)上，转向驱动齿轮(12)套接在转向电机(10)的驱动轴上，转向驱动齿轮复位弹簧(13)压紧在转向驱动齿轮(12)上，齿圈(1)固定在方向盘上并与转向驱动齿轮(12)啮合。2.如权利要求1所述的一种汽车自动驾驶仪执行机构，其特征在于，所述转向电磁离合装置包括一号电磁铁(19)、一号拨叉(17)、一号拨叉复位弹簧(18)、一号拨叉销(16)，一号电磁铁(19)固定在转向电机固定架(11)上，一号拨叉(17)与一号电磁铁(19)之间连接部分开有滑槽，一号拨叉复位弹簧(18)位于转向电机固定架(11)与一号拨叉(17)之间，一号拨叉(17)底端通过转动副与所述转向驱动装置的转向驱动齿轮(12)连接，一号拨叉销(16)转动连接在一号拨叉(17)上，一号拨叉(17)可绕一号拨叉销(16)定轴转动。3.如权利要求1所述的一种汽车自动驾驶仪执行机构，其特征在于，所述转向驱动装置还包括角速度传感器(9)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建华，赵洁，王云成，谢飞，孙维毅，李若琳，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22